软件无线电技术发展综述139

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1、软件无线电技术发展综述139文章编号:1000-8829(2004)SO-0139-02软件无线电技术发展综述DevelopmentSummarizeofSoftwareDefinedRadio桃京理工大学信息科学与技术学院，北京100081)王彦，曹鹏，齐伟，费元春摘要:介绍了软件无线电(SDR)的产生背景、特点，易通话军Rome实验室管理，三军和国防高级研究计划局资助，研究内(SpeakEasy)和联合战术无线电系统(JTRS)，基于高速(中容是美军下一代军用无线电台。作为主要合作商的Hazeltine公频或射频)采样的数字化接收机的拓扑结构

2、，软件无线电的典司和分合同商TRM公司参与了有关SpeakEasy的多波段多模式型实现方案，以及ADI公司开发的用于软件无线电收发信机的无线电系统的研制计划。该计划的软硬件均采用模块化、开放式关健元器件及其性能参数。的结构形式。模块之间通过容错、高速控制和数据总线互联提高关键词:软件无线电;接收机;高速采样;数字下变频通信的灵活性和可靠性。SpeakEasy的第一期工程为高级开发模中图分类号:TN802型，采用模块化结构。这些模块包括多处理器模块、输入瀚出文献标识码:A模块、波形产生模块、高频控制模块、基带转换模块、干扰抑制模块、加密模块等。在物

3、理接口和电气接口方面的技术规范符合Abstract:ThebackgroundandcharacteristicofSoftwareDefined开放标准。硬件以VME总线为基础，通过总线进行指令、控制Radio(SDR)areintroduced.SpeakEasy,JTRSand和低速数据流的传输，各模块之间的高速数据交换利用高速数据circuit-topologiesondigitalreceiverbasedonthehigh-speed(IFor总线来完成。在第一期工程中，采用了TI的TMS320C40处理RF)signalacquis

4、itionaredescribed.Finally,typicalimplement器，利用多芯片模块(MCM)技术，把4片TMS320C40处理器和5MB的存储器集成在一起，使得每个处理器有1MB的局部存储器和1MB的全局存储器，整个多处理器芯片的处理能力可达20OMFLOPS。在处理时间要求比较高的场合，为提高效率用acquisition;digitaldownconversion汇编语言编写，系统产生的窄带波形有:(1)调幅:跳频和常规方式下的双边带信号(调制信号频传统无线电台通常是根据某种特定用途设计的，功能单一，率为50Hz-20kHz

5、);跳频和常规方式下的上、下边带信号(调基本结构相似，但在工作频段、调制方式、加密、编码和通信协制信号频率为50Hz-20kHz);常规方式下的幅度键控信号议等方面存在着较大差别。其很难满足不同电台之间的互通互(ASK)、等幅波(CW)o联。例如，德国R/S公司研制的宽带数字接收机EBD900,英国(2)调频:普通FM信号和FSK(调制信号频率为50Hz-20研制的PVS3800接收机。这类接收机功能相对单一、灵活性不kHz)，以及MSK,CPFSK等。够、可扩展能力差。这一问题在海湾战争的“沙漠风暴”行动中(3)调相:普通多进制相移键控(相位数

6、目2-8个);跳表现得非常明显。当时由于多国部队协同作战，需要及时有效的频和常规方式下的差分、正交相移键控:交错正交相移键控。通信。为了解决这一问题，实现多模式、多载波信号之间的互通(4)相位/幅度调制:4/16/64和256QAM(数据速率为20互联，且能满足抗干扰和保密需求。1992年5月，MMTRE公kb/s)o司的JeoMitola首次明确提出了软件无线电(SDR)的概念。其(5)信道编码采用ReedSolomen码(16,7)和(31,15)中心思想是构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平及卷积码(K=7,R=1/2,T=122

7、.177)进行检错和纠错。台，使A/D和D/A转换器尽可能靠近天线，将接收机的各种功1995年开始了Speakeasy的第二期工程。目标是在第一期能(如变频、滤波、加密解密、扩频和解扩等)用软件来完成，的基础上进行扩展，从用户端到射频端，整个系统都是一个开放以研制出高度灵活和开放的无线电通信系统。该系统的核心技术的、模块化的、可重复编程的体系结构。为了降低系统生存期成是利用了高速、高精度ADC和DAC、可编程ASIC和DSP等本，SpeakEasy的二期工程设计强调采用商用流行模块和商用标来构造功能强大的软硬件平台，并通过选用和不断开发新的软件准

8、。它包括几种不同的输入输出类型、网络互联、安全服务、带模块来满足多种通信需求。提高无线电通信设备接收和处理信号宽可编程的调制解调器(Mo